Негізгі айырмашылық – Қара дене мен сұр дене
Қара дене, ақ дене және сұр дене терминдері әртүрлі заттардың сәулеленуін жұту, шығару немесе шағылыстыруға қатысты талқыланады. Қара дене - барлық түсетін электромагниттік сәулелерді сіңіре алатын идеалдандырылған физикалық дене (нысан). Сұр дене - бұл әрбір толқын ұзындығында бірдей температурада қара дене шығаратын бірлігінен аз тұрақты қатынаста сәуле шығаратын дене (нысан). Қара дене мен сұр дененің негізгі айырмашылығы мынада: қара дене - идеалды физикалық дене, ал сұр дене - идеалды емес физикалық дене.
Қара дене дегеніміз не?
Қара дене - түсетін барлық электромагниттік сәулелерді жұта алатын идеалдандырылған физикалық дене (нысан). Бұл жұтылу радиацияның жиілігі мен түсу бұрышына байланысты болады. Бұл қара дененің радиацияны жұтуы радиация қай бағытта және сәулелену толқын ұзындығынан тәуелсіз екенін білдіреді. Қара дене – шағылыспайтын дене. Керісінше, ақ дене - бұл барлық түсетін электромагниттік сәулеленуді көрсететін кедір-бұдыр беті бар физикалық дене (нысан). Рефлексия толық және барлық бағыттарға біркелкі шағылысады.
Тұрақты температурада тұрған қара дене жұтылатын электромагниттік сәуле шығаруы мүмкін. Демек, бұл тамаша сіңіргіш және тамаша эмитент. Бұл шығарылатын сәуле қара дененің сәулеленуі деп аталады. Қара дененің сәулеленуі белгілі бір температурада белгілі бір спектр мен ерекше қарқындылық береді.
Қара дененің сәулеленуі Планк заңына бағынады. Планк заңы қара дененің спектрі қара дененің пішінімен немесе құрамымен емес, тек қара дененің температурасымен анықталатынын айтады. Тұрақты температурада (жылулық тепе-теңдікте) болатын қара дене келесі сипаттамаларға ие.
- Қара дене идеалды сәуле шығарушы – ол бірдей температурадағы дене шығара алатын кез келген ықтимал жиілікте сәуле шығарады
- Қара дене диффузиялық сәулелену болып табылады – ол барлық бағытта бірдей жиілікті шығарады (изотропты сәулелену).
01-сурет: Планктың әртүрлі температураларға арналған қара дене қисықтары
Қара дененің жүзеге асуы - қара денелер концепциясының шынайы әлемдік көрінісі. Басқаша айтқанда, қара дененің жүзеге асуы қара дененің нақты әлемде кездесетініне мысалдар береді (өйткені қара дене идеалды ұғым). Төменде кейбір мысалдар берілген:
- Жұлдыздар
- Планеталар
- Қара тесіктер
Сұр дене дегеніміз не?
Сұр дене – бұл әр толқын ұзындығында бірдей температураларда қара дене шығаратын бірлігінен аз тұрақты қатынаста сәуле шығаратын дене (нысан). Сұр дене - бетінің жұтылу қабілеті температураның өзгеруіне және түсетін сәуленің толқын ұзындығына байланысты өзгермейтін физикалық дене.
Қара денеден айырмашылығы, сұр дене идеалды емес эмитент немесе жетілмеген радиатор болып табылады. Себебі сұр дене алған энергияның бір бөлігін сіңіре алады, сонымен қатар ол энергияның бір бөлігін көрсете алады. Сұр дене жұтқан сәуленің бір бөлігін ғана шығарады. Сұр дене мөлдір емес нысан ретінде қарастырылады.
Қара дене мен сұр дененің қандай ұқсастығы бар?
Қара дене де, сұр дене де радиацияны сіңіріп, шығара алатын нысандар
Қара дене мен сұр дененің айырмашылығы неде?
Қара дене және сұр дене |
|
| Қара дене – түсетін барлық электромагниттік сәулелерді жұта алатын идеалдандырылған физикалық дене (нысан) | Сұр дене – бұл әр толқын ұзындығында бірдей температурада қара дене шығаратын бірлігінен аз тұрақты қатынаста сәуле шығаратын дене (нысан). |
| Принцип | |
| Қара дене – тамаша физикалық дене. | Сұр дене – идеалды емес физикалық дене. |
| Сіңуі | |
| Қара дене түскен барлық электромагниттік сәулелерді сіңіре алады. | Сұр дене радиацияның біраз бөлігін алады. |
| Шығарылым | |
| Қара дене бірдей температурадағы дене шығара алатын барлық ықтимал жиілікте сәуле шығара алады және ол барлық бағытта бірдей жиілікті шығарады. | Сұр дене сіңірілген сәуленің бір бөлігін шығаруы мүмкін. |
Қорытынды – Қара дене және сұр дене
Қара дене - барлық түскен сәулелерді жұтып, изотропты түрде кез келген ықтимал бағытқа сәуле шығара алатын тамаша физикалық дене. Сұр дене - түскен сәулеленудің бір бөлігін жұтып, сәуленің бір бөлігін ғана шығара алатын идеалды емес нысан. Қара дене мен сұр дененің айырмашылығы мынада: Қара дене идеалды физикалық дене, ал сұр дене идеалды емес физикалық дене.
